Physique = Comprendre les phénomènes naturels DEUST Mesures et Unités Physique = Comprendre les phénomènes naturels

Physique = Comprendre les phénomènes naturels DEUST Mesures et Unités Physique = Comprendre les phénomènes naturels 1024 m 10-18 m log(1024) = 24 -18 = log(10-18)

Physique = Comprendre les phénomènes naturels DEUST Mesures et Unités Physique = Comprendre les phénomènes naturels  Observation qualitative et quantitative  Choix de modèles permettant de traduire les lois de la matière par des relations mathématiques DESCRIPTION QUANTITATIVE  EXISTENCE DE GRANDEURS MESURABLES  Une grandeur est mesurable lorsqu’on peut définir l’égalité, la somme ou le rapport de deux grandeurs de son espèce.  La valeur numérique qui mesure une grandeur est le rapport de cette grandeur à la grandeur de même espèce choisie pour unité. GRANDEUR PHYSIQUE = VALEUR NUMERIQUE et UNITE 

Les unités du Système International (SI) DEUST Les unités du Système International (SI) 7 Unités de Base du S.I. Grandeur Fondamentale Unité Symbole Longueur mètre m  Le mètre : “distance parcourue par une onde électromagnétique plane dans le vide pendant une durée de 1/299 792 458 seconde“. Masse kilogramme kg  Le kilogramme : “masse du prototype international en platine irridié, déposé au Bureau International des Poids et Mesures de Sèvres“. Temps seconde s  La seconde : “durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome de Césium 133“. Intensité de courant électrique ampère A Majuscule car nom propre Température kelvin K Intensité lumineuse candela cd Quantité de matière mole mol  La mole : “quantité de matière d’un système contenant autant d'entités élémentaires qu’il y a d’atomes dans 12 g de Carbone 12“. + 2 Unités dites "supplémentaires" Angle plan radian rad Angle solide stéradian sr

Unités dérivées des unités de base DEUST Les unités dérivées SI Unités dérivées des unités de base Grandeur Relation de définition Expression en unité de base Nom et symbole Longueur L m Surface S = L2 m2 Volume V = L3 m3 Temps t s Vitesse v = L/t m.s-1 Fréquence n = 1/t s-1 hertz (Hz) Pulsation w = 2p n rad. s-1 Masse m kg Masse volumique r = m/V kg.m-3 Energie E = m.c2 kg.m2.s-2 joule (J)

E S DEUST Les unités dérivées SI rX Grandeurs Physiques sans unité dX= Vérifier l’homogénéité : l = c . T m m.s-1 s Notation scientifique pour grandes et petites grandeurs physique Facteur Préfixe symbole 10-9 nano n 10-6 micro m 10-3 milli 103 kilo k 106 méga M 109 giga G Ex : 1 kg 1 µA etc…

Les unités n’appartenant pas au SI DEUST Les unités n’appartenant pas au SI Unités du système CGS unités fondamentales : C = centimètre G = gramme S = seconde Unités hors système temps : min (minute) 1 min = 60 s h (heure) 1 h = 3600 s Longueur : Å (angström) 1 Å = 10-10 m F (fermi) 1 F = 10-15 m masse: u (unité de masse atomique) 1 u = 1,6605655.10-27 kg (1 u = douzième de la masse de l’atome 12C dans son état fondamental) Energie : eV (électron volt) 1 eV = 1,602.10-19 J (1eV = énergie acquise par un électron placé dans une tension de 1V)

Les unités n’appartenant pas au SI DEUST Les unités n’appartenant pas au SI Unités hors système volume : mètre cube (m3) litre Normalement puisque non commun  l avec la plupart des polices : 1 l peu lisible Depuis 1979 l’abréviation L est admise Depuis 1990 l’abréviation L est admise quand cette unité est seule quand l’unité est un multiple, on utilise l (ex : ml plutôt que mL) quand il s’agit d’une combinaison, on utilise l (ex : g/l) et mieux g.l-1

E S DEUST Les conversions Pourquoi ? Mieux fixer l’esprit 31 millions 557 mille 600 évènements par an (3,16 . 107 an-1) OU 1 évènement par seconde ???? Comparer deux valeurs (en particulier à une valeur standard) 7,2 . 108 km.h-1 est-elle une vitesse supérieure à celle de la lumière (3 . 108 m.s-1) ???? Comparer deux grandeurs dans deux systèmes d’unités Quelle est la plus grande valeur d’énergie entre 931,5 MeV et 1,49 . 10-10 J Simplifier les grandeurs De façon générale, on essaiera toujours d’avoir l’unité permettant de ne pas avoir de puissance de 10.

Les facteurs de conversions DEUST Les conversions Les facteurs de conversions Fixés par les préfixes M = 106 k = 103 m = 10-3 µ = 10-6, etc … Censés être connus 1 L = 1 dm3 1 h = 3600 s p rad = 180° Donnés dans un formulaire 1 eV = 1,6 . 10-19 J 1 u = 1,66 . 10-27 kg , etc …

Conséquence des facteurs de conversion DEUST Les conversions Conséquence des facteurs de conversion Pour exemple : 1 kg est la même chose que 1000 g (103 g) Donc, on peut écrire : « 1 kg = 1000 g » Ou encore : « 1 kg » « 1000 g » = 1 Donc multiplier une grandeur par un facteur de conversion ne changera rien à cette grandeur ! Juste son unité !!!! Si on est cohérent dans les unités !!! Attention on a aussi : 1000 g 1 kg = 1

E S DEUST 1,6 . 10-19 J 34 eV = 34 eV . 1 = 34 eV . = xxxxxxxxx J Les conversions EXEMPLES Convertir 34 eV en Joules : 1,6 . 10-19 J 34 eV = 34 eV . 1 = 34 eV . = xxxxxxxxx J = 54,4 . 10-19 J 1 eV 1 eV = 1,6 . 10-19 J

E S DEUST 3 1 L 1 dm3 10 cm 1 ml = 1 ml . . . = xxx cm3 = 1 cm3 ml 1 L Les conversions EXEMPLES Convertir 1 ml en cm3 : 3 1 L 1 dm3 10 cm 1 ml = 1 ml . . . = xxx cm3 = 1 cm3 ml 1 L 1 dm 1000 1 L = 1000 ml 1 L = 1 dm3 1 dm = 10 cm

E S DEUST Les conversions EXEMPLES Comparer 7,2 . 108 km.h-1 à la vitesse de la lumière dans le vide : 7,2 . 108 km 1000 m 1 h . . 7,2 . 108 km.h-1 = 1 h 1 km 3600 s = xxx m.s-1 = 2 .108 m.s-1 1 km = 1000 m 1 h = 3600 s

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